本發(fā)明涉及金屬軟磁領(lǐng)域，尤其涉及一種26μ鐵硅鋁磁粉芯及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、鐵硅鋁磁粉芯具有高電阻率、相對高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、低矯頑力、低損耗等優(yōu)點(diǎn)，磁晶各向異性常數(shù)和磁致伸縮系數(shù)均接近0，在不同工作頻率下的噪音較小，具有優(yōu)異的綜合軟磁性能，被廣泛用于濾波器、升壓電感和差模電感等電子元器件中。

2、鐵硅鋁合金粉通常采用破碎法和氣霧化法兩種方法進(jìn)行制備，其中，破碎法制備的粉末形貌通常成無規(guī)則的片狀，制備流程簡單，成本低廉，成型較好，但損耗和直流疊加特性較差，而氣霧化法制備的鐵硅鋁粉制備的合金粉末呈球形，損耗低且直流疊加特性比較優(yōu)異。

3、低磁導(dǎo)率鐵硅鋁磁粉芯通常通過在鐵硅鋁合金粉的外表面進(jìn)行絕緣包覆，然后將絕緣包覆后的金屬合金粉絕緣壓制得到，在絕緣包覆的過程中，通常會引入大量的化學(xué)鈍化劑在金屬顆粒表面反應(yīng)生成一層厚的絕緣層，例如，公開號為cn114724833a的專利申請公開了一種超低磁導(dǎo)率氣霧化鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，通過發(fā)明氣霧化制備含鉛或鉻鐵硅鋁粉方法，并且提出磷酸、鹽酸、硼酸混合液鈍化包覆方法，其中鈍化包覆液是硼酸、鹽酸和水混合而成的混合酸液中加入適量的鉻酸，混合酸液可以加厚絕緣層的包覆，另外鐵硅鋁粉末中熔煉引入的鉛或鉻，可以提高氧化膜在鐵硅鋁粉末表面覆蓋的均勻性；公開號為cn104505208a的專利申請公開了一種磁導(dǎo)率μ＝26的低損耗高疊加鐵硅鋁材料的制備方法，通過粉末配比、磷化、一次退火然后加入耐高溫的絕緣材料，而后壓制退火得到26μ鐵硅鋁磁芯，損耗在100khz/100mt下接近700mw/cm3。但是化學(xué)鈍化劑不環(huán)保，而且在包覆的過程中反應(yīng)劇烈，得粉率低，絕緣包覆產(chǎn)生的渣粉多，在壓制過程中，包覆顆粒的壓縮比較大，不利于壓制脫模。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術(shù)涉及的問題，本發(fā)明提供一種26μ鐵硅鋁磁粉芯及其制備方法，該制備方法不使用化學(xué)鈍化劑，包覆得粉率高，且利用該方法制備的鐵硅鋁磁粉芯具有低磁導(dǎo)率的同時(shí)兼具良好的電學(xué)性能和機(jī)械強(qiáng)度。

2、本發(fā)明提出一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，具體步驟如下：

3、s1：將鐵塊、鋁塊、硅塊按照以下質(zhì)量百分含量進(jìn)行配比：si?9.5％～9.7％，al5.2％～5.4％，其余為fe；三者置于真空爐中進(jìn)行熔煉、澆鑄，經(jīng)高壓氮?dú)忪F化制得氣霧化鐵硅鋁合金粉末，氣霧化鐵硅鋁合金粉末通過粒度級配得到混合磁粉芯；

4、s2：將粉體樹脂與s1中混合磁粉芯混合均勻，在惰性氣氛中進(jìn)行退火，得到退火粉末；

5、s3：向s2獲得的退火粉末中倒入硅烷和硅油的乙醇分散液，混合均勻后進(jìn)行烘烤，得到烘烤粉末一；

6、s4：向s3獲得的烘烤粉末一中加入有機(jī)硅樹脂丙酮分散液和/或環(huán)氧樹脂丙酮分散液，混合均勻后進(jìn)行烘烤，得到烘烤粉末二；

7、s5：將s4獲得的烘烤粉末二中加入脫模劑和納米氧化物，混合均勻，用液壓機(jī)壓制成磁粉芯毛坯件；

8、s6：將s5壓制成型的磁粉芯毛坯件在惰性或還原性氣體保護(hù)下進(jìn)行退火，得到半成品磁粉芯；

9、s7：將s6的半成品磁粉芯表面噴涂一層環(huán)氧樹脂涂層，獲得鐵硅鋁磁粉芯成品。

10、作為優(yōu)選，s1中，混合磁粉芯的粒度及其重量份包括：-350～+500目65～75份，-500～+800目15～25份，-800目10～20份。

11、作為優(yōu)選，s2中，粉體樹脂為有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的一種或幾種，粉體樹脂的粒度為5～10μm，粉體樹脂與混合磁粉芯質(zhì)量比為1.0～2.5：100。

12、作為優(yōu)選，s2中，惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤?，退火溫度?50～950℃，保溫時(shí)間為1～2h。

13、作為優(yōu)選，s3中，退火粉末、硅烷、硅油、乙醇四者的質(zhì)量比為100：0.2～1：0.1～0.3：20～40，四者混合后攪拌10分鐘，在80～150℃烘烤30?-60min，得到烘烤粉末一。

14、作為優(yōu)選，s4中，烘烤粉末一、有機(jī)硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂以及丙酮三者的質(zhì)量比為100：1～2：6～7，三者混合后攪拌10分鐘，在80～150℃烘烤30～60min，得到烘烤粉末二。

15、作為優(yōu)選，s5中，脫模劑為硬質(zhì)酸鋅、硬脂酸鈣和二硫化鉬中的一種或幾種，納米氧化物為sio2、al2o3、zro2和tio2中的一種或幾種，其中納米氧化物粒度為5000～7000目，納米氧化物的比表面積190～210m2/g，烘烤粉末二、脫模劑和納米氧化物三者的質(zhì)量比為100：0.3～0.5：0.2～0.4。

16、作為優(yōu)選，s5中，液壓機(jī)的模壓成型壓力為17～21t·cm-2，磁粉芯毛坯件的密度為5.5～6.0g·cm-3。

17、作為優(yōu)選，s6中，退火熱處理氣氛為氮?dú)鈿夥眨嘶鹕郎厮俾蕿?0～20℃/min，最高保溫溫度為680～800℃，保溫1～2.5h，而后冷卻至室溫制得半成品磁粉芯。

18、一種采用如上所述的制備方法制得的26μ鐵硅鋁磁粉芯。

19、本發(fā)明的有益效果為：

20、1、本發(fā)明通過粉體樹脂在高溫下退火對混合磁粉芯形成一次包覆，使用硅烷和硅油作為包覆中間層，連接最外層包覆的有機(jī)硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂，在磁粉芯外形成緊密的包覆層結(jié)構(gòu)，能夠有效降低鐵硅鋁磁粉芯的磁導(dǎo)率，并能夠有效抑制渦流損耗；在壓制脫模的步驟中，引入納米級氧化物，如sio2、al2o3、zro2和tio2，可以保證未被絕緣物質(zhì)完全包覆的鐵硅鋁磁粉芯表面被更加均勻的包覆，不同于現(xiàn)有技術(shù)中利用大量的磷酸等鈍化液進(jìn)行絕緣包覆，本發(fā)明中，鐵硅鋁磁粉芯外不使用化學(xué)鈍化劑進(jìn)行絕緣包覆，包覆過程中得粉率顯著提升。

21、2、本發(fā)明中，氣霧化鐵硅鋁合金粉末采用三級顆粒級配，在粗粉中加入適量的二級粉末，和三級細(xì)粉，并在壓制脫模的步驟中引入納米級氧化物，根據(jù)顆粒密堆積理論，可以有效提升壓制過程中的密度，并且小顆粒的粉末可以填充在粗粉中，有利于模壓成型，提升磁粉芯的機(jī)械強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，其特征在于，s1中，混合磁粉芯的粒度及其重量份包括：-350～+500目65～75份，-500～+800目15～25份，-800目10～20份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，其特征在于，s2中，粉體樹脂為有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的一種或幾種，粉體樹脂的粒度5～10μm，粉體樹脂與混合磁粉芯質(zhì)量比為1.0～2.5：100。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，其特征在于，s2中，惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤猓嘶饻囟葹?50～950℃，保溫時(shí)間為1～2h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，其特征在于，s3中，退火粉末、硅烷、硅油、乙醇四者的質(zhì)量比為100：0.2～1：0.1～0.3：20～40，四者混合后攪拌10分鐘，在80～150℃烘烤30-60min，得到烘烤粉末一。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，其特征在于，s4中，烘烤粉末一、有機(jī)硅樹脂和/或環(huán)氧樹脂以及丙酮三者的質(zhì)量比為100：1～2：6～7，三者混合后攪拌10分鐘，在80～150℃烘烤30～60min，得到烘烤粉末二。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，其特征在于，s5中，脫模劑為硬質(zhì)酸鋅、硬脂酸鈣和二硫化鉬中的一種或幾種，納米氧化物為sio2、al2o3、zro2和tio2中的一種或幾種，其中納米氧化物粒度為5000～7000目，納米氧化物的比表面積190～210m2/g，烘烤粉末二、脫模劑和納米氧化物三者的質(zhì)量比為100：0.3～0.5：0.2～0.4。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，其特征在于，s5中，液壓機(jī)的模壓成型壓力為17～21t·cm-2，磁粉芯毛坯件的密度為5.5～6.0g·cm-3。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種26μ鐵硅鋁磁粉芯的制備方法，其特征在于，s6中，退火熱處理氣氛為氮?dú)鈿夥?，退火升溫速率?0～20℃/min，最高保溫溫度為680～800℃，保溫1～2.5h，而后冷卻至室溫制得半成品磁粉芯。

10.一種采用如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的26μ鐵硅鋁磁粉芯。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種26μ鐵硅鋁磁粉芯及其制備方法，具體步驟如下：S1：將鐵塊、鋁塊、硅塊進(jìn)行配比、熔煉、澆鑄，經(jīng)氣霧化制得氣霧化鐵硅鋁合金粉末，通過粒度級配得到混合磁粉芯；S2：將粉體樹脂與S1中混合磁粉芯混合均勻，進(jìn)行退火，得到退火粉末；S3：向S2獲得的退火粉末中倒入硅烷和硅油的乙醇分散液，混合均勻后進(jìn)行烘烤，得到烘烤粉末一；S4：向S3獲得的烘烤粉末一中加入有機(jī)硅樹脂丙酮分散液和/或環(huán)氧樹脂丙酮分散液，混合均勻后進(jìn)行烘烤，得到烘烤粉末二；S5：壓制成型；S6：退火燒結(jié)；S7：表面噴涂一層涂層，獲得鐵硅鋁磁粉芯成品。本方案能夠獲得磁導(dǎo)率26μ左右、磁芯損耗低于1400mW/cm3且得粉率高于96％的鐵硅鋁磁粉芯。

技術(shù)研發(fā)人員：杜福凱,趙萬軍,嚴(yán)露,秦曉東,周水泉,馬璐
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江東睦科達(dá)磁電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2